Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.
1. Preparazione dell'array di micro-drive integrativo
- Creare un array di microdrive per le registrazioni del potenziale di campo locale corticale (LFP) come descritto altrove. Lasciare aperti almeno 6 fori metallici su una scheda di interfaccia elettrodo (EIB) da utilizzare come canali per elettrocardiografia/elettromiografia/frequenza respiratoria (ECG/EMG/BR) collegati ai fili bioflex come descritto in 1.2.
- Tagliare un filo bioflex in 6 pezzi con una lunghezza di 5,0 cm. Staccare il rivestimento in politetrafluoroetilene (PTFE) di entrambe le estremità di tutti i pezzi di filo con lunghezze di ~5,0 mm. Collegare un'estremità di ciascuno dei pezzi di filo a uno dei fori metallici aperti (canali ECG/EMG/BR) sull'EIB con un perno d'oro.
- Tagliare un filo di smalto in due pezzi da 5,0 cm. Saldare un'estremità di ciascuno di questi fili ai canali di terra/riferimento (g/r) sull'EIB (Figura 1).
- Per la preparazione degli elettrodi ECG, tagliare un filo bioflex in due pezzi da 16 cm. Staccare il rivestimento in PTFE delle estremità di questi pezzi di filo a lunghezze di ~5,0 mm su un'estremità (estremità corta) e ~15 mm sull'altra estremità (estremità lunga).
- Formare un anello di filo con un diametro di 2,0 mm piegando l'estremità lunga del filo e fissando la forma dell'anello mediante saldatura.
- Per la preparazione degli elettrodi EMG, tagliare un filo bioflex in 2 pezzi con lunghezze di 8 cm. Staccare il rivestimento in PTFE da entrambe le estremità di questi pezzi di filo con lunghezze di ~5,0 mm.
- Per la preparazione degli elettrodi BR, tagliare un filo bioflex in 2 pezzi con lunghezze di 6,0 cm. Staccare il rivestimento smaltato di entrambe le estremità di questi pezzi di filo con lunghezze di ~5,0 mm. Saldare un'estremità di ciascuno di questi pezzi di filo alla testa di una vite in acciaio inossidabile (diametro dello stelo: 1,0 mm, lunghezza stelo: 4,0 mm).
- Per la preparazione degli elettrodi di terra/di riferimento (gr), tagliare un filo di smalto in 2 pezzi con lunghezze di 6,0 cm. Staccare il rivestimento di smalto di entrambe le estremità di questi pezzi di filo con lunghezze di ~5,0 mm. Saldare un'estremità di ciascuno di questi pezzi di filo alla testa di una vite in acciaio inossidabile (diametro dello stelo: 1,4 mm, lunghezza stelo: 3,0 mm).
- Il gas sterilizza tutti gli elettrodi e le viti inossidabili e li mantiene in uno spazio pulito.
2. Impianto dell'array di micro-drive integrativo e degli elettrodi BR
- Fissa il ratto su un dispositivo stereotassico. Praticare un'incisione di ~3,0 cm sulla testa lungo la linea mediana dal punto tra gli occhi alla zona del collo. Esponi il cranio.
- Realizzare due craniotomie circolari con diametri di 0,7-1,0 mm sopra il bulbo olfattivo, 11,0 mm anteriormente e 1 mm bilaterale alla bregma con un trapano ad alta velocità. Impiantare due elettrodi BR nel cranio fino a quando le punte degli steli delle viti non sono attaccate alla superficie del cervello.
- Eseguire due craniotomie circolari con diametri di 0,7-1,0 mm sopra la corteccia frontale, 2,7 mm anteriormente e 2,7 mm bilaterali rispetto al bregma. Impiantare due elettrodi g/r nel cranio fino a quando la punta dello stelo della vite non è attaccata alla superficie del cervello.
- Praticare da sei a otto fori con diametro di 1,0 mm nell'area circostante la craniotomia grande. Viti di ancoraggio dell'impianto (diametro dello stelo: 1,4 mm, lunghezza dello stelo: 3,0 mm) nel cranio.
- Eseguire una craniotomia circolare di grandi dimensioni con un diametro di ~2,0 mm sopra l'ippocampo, 3,8 mm posteriormente e 2,5 mm bilateralmente alla bregma. Posizionare l'array di micro-drive integrativo in modo che la punta della cannula dell'array di drive si trovi sopra la craniotomia di grandi
dimensioni
- Riempire lo spazio tra la punta della cannula e la superficie del cervello con ~100 μl di due soluzioni, cioè 0,5% (in massa) di alginato di sodio e 10% (in massa) di cloruro di calcio.
nota: Questo processo forma un gel trasparente in ~5 minuti, dopo che le due soluzioni sono state mescolate sul cranio.
- Coprire la cannula, gli elettrodi BR, gli elettrodi g/r e le viti di ancoraggio con cemento dentale con uno spessore di 0,5 cm. Fare attenzione a NON coprire le estremità aperte degli elettrodi BR e g/r con il cemento in questo passaggio.
- Saldare le estremità aperte degli elettrodi ECG, EMG, BR e g/r alle singole punte dei fili precedentemente collegate all'EIB (vedere i passaggi 1.2 e 1.3).
- Coprire la parte inferiore dell'array di microazionamenti integrativi e tutti i fili degli elettrodi con cemento dentale. Assicurarsi che tutti i fili degli elettrodi siano completamente coperti in modo che il ratto non possa graffiarli dopo l'impianto.
- Dopo aver ripreso conoscenza a sufficienza per mantenere la decubito sternale, rimetti l'animale nella sua gabbia di casa in plexiglas trasparente e tienilo da solo con libero accesso all'acqua e al cibo. Dopo l'intervento chirurgico, trattare l'animale con antibiotici (gentamicina).
3. Registrazioni in vivo
NOTA: Tutti i segnali sono amplificati, campionati a 2 kHz e filtrati passa-banda (0,1 - 500 Hz) ad eccezione delle attività unitarie (campionate a 30 kHz e filtrate in banda passante (500 - 6 kHz)).
- Collegare l'EIB dell'array di microdrive integrato all'headstage di un dispositivo di registrazione.
- Far avanzare i tetrodi ruotando le viti per alcune settimane dopo l'intervento chirurgico. Una volta che i tetrodi sono adiacenti alle aree cerebrali bersaglio, sistemare i tetrodi nelle aree per un periodo di diversi giorni per registrazioni stabili.
- Monitora i segnali elettrici mentre l'animale si muove liberamente in una camera di registrazione.
